學校以理工科為主，設立物質科學與技術學院、生命科學與技術學院、信息科學與技術學院、創業與管理學院和創意與藝術學院，實行大學院制，學院下不設系。學校設立免疫化學研究所、iHuman研究所和數學科學研究所和通識教育中心。

學校按照1:10–1:12的師生比建設一支1000人規模的教授隊伍，規劃選聘500位常任教授和500位特聘教授。其中，常任教授主要來源于國際著名大學的知名學者和優秀青年學者，實行常任教授制（Tenure System）；特聘教授主要來源于中科院上海分院研究院所的優秀科學家以及國內外著名教授。截至2017年12月，學校已選聘448位教授（特聘教授291位、常任教授到位155位，教學教授2位）。其中包括諾貝爾獎獲得者3位、美國國家科學院院士6位、英國皇家學會院士2位、中國科學院院士28位、中國工程院院士3位、“中央千人”24位、“外專千人”2位、“上海千人”14位、“青年千人”35位、“杰青”95位。

學校培養本科生、碩士研究生、博士研究生以及專業學位研究生，在校學生規模規劃為本科生2000名，研究生4000名。截至2017年12月，學校共有在籍學生約2700人，其中本科生1198人，碩士研究生1098人，中科院聯培博士研究生400人。學校面向全國9省市招收了首屆207名本科生，2016年面向14省市招收了355名本科生，2017年面向14省招收了356名本科生。2013年學校招收了首屆296名中科院聯培研究生，2016年招收了432名中科院聯培研究生，2017年學校首次獨立自主招收465名研究生。

學校圍繞“服務國家經濟社會發展戰略”的辦學使命，建立學院專業能力培養—書院綜合素質培養結合、學—研結合、學—創結合的人才培養機制，注重培養學生“立志、成才、報國、裕民”的社會責任感，具備扎實的科學技術背景和創新創業意識，深入了解中國傳統文化和國情，同時具有國際視野，成長為從事科學發現、高技術創新與新興產業創業的拔尖人才。

本科生培養遵循“寬口徑、厚基礎、小規模、國際化”的原則，突出“通（通識教育）、專（專業人才）、新（創新創業）”的，建立了由專業教育、通識教育、個性化教育構成的本科培養體系，專業課程體系和標準與世界一流大學接軌，選用國際經典教材；所有本科生必修數、理、化、生、信息，打下堅實理工科基礎；加強中華文明、世界文明、科技文明教育，注重創新創業教育。學校為每位本科生配備導師，在學習生活、創新實踐、生涯規劃等多方面為學生提供指導。學校注重將創新實踐融入培養全過程：2017年，全體2016級本科生前往全國13個基地開展暑期社會實踐活動，全體2015級本科生和部分研究生前往50家企業和園區開展暑期產業實踐活動，30%的大二大三本科生在學院/研究所實驗室參與科研實踐活動。學校致力于構建國際化的學習環境，為優秀學生提供充足的海外學習交流機會：2017年93名本科生赴加州大學伯克利分校、芝加哥大學、意大利帕多瓦大學、耶魯大學進行暑期課程學習和交流。2017年秋季，我校派出了21名優秀本科生赴哈佛大學、麻省理工學院進行一學期或一學年的專業課程學習和交流。

研究生培養以學術型博士為重點，兼顧一部分應用型碩士。自2013年成立以來，依托中科院上海分院各研究院所開展研究生培養，首屆（2013級）118名中科院聯培碩士研究生已順利畢業，整體就業升學率100%。學校已獲教育部批準，將結合上海科創中心建設以及上海市教育綜合改革，從2017年起在7個一級學科獨立招收和培養碩士和博士研究生。

學校瞄準物質科學與技術、生命科學與技術和信息科學與技術的前沿領域同時開展教授個體科研和圍繞重大目標的團隊科研，推動學科交叉融合、大學與國家級科研機構融合，構建科技進步驅動產業發展的完整創新價值鏈，針對國家在轉型發展過程中所面臨的一系列嚴峻挑戰，探索基于科技創新的解決方案。目前，物質、信息、生命、創管學院以及免疫化學研究所、iHuman研究所已制定了學科/臺建設規劃，常任教授、科研人員正陸續到位，截至2017年9月已建立145個研究組，科研工作全面開展，截至2017年9月，學校科研人員共參與發表科研論文1379篇，其中上科大為第一單位598篇，“成功解析人源大麻素受體三維結構”等高水科研成果開始涌現。學校全力推進科技與教育的融合，參與中科院牽頭的國家級科研項目，與中科院相關院所建立聯合實驗室開展全面科研合作，2017年10月超強激光光源聯合實驗室實現10拍瓦（1拍瓦=1千萬億瓦）激光脈沖輸出，達到國際領先水。學校積極推動科教與產業的融合，與多家國內外高科技企業開展產學研合作，技術成果轉移轉化取得一系列進展。

2016年4月15日，國務院發布《上海系統推進全面創新改革試驗加快建設具有全球影響力的科技創新中心方案》，明確指出上科大在上海張江綜合性國家科學中心建設中承擔重要任務。目前，學校正與中科院上海分院科研院所等單位合作，負責或參與建設軟X射線自由電子激光用戶裝置、活細胞結構和功能成像等線站工程、超強超短激光實驗裝置、上海光源二期線站工程（納米自旋與磁學線站、高性能膜蛋白晶體學線站），牽頭硬X射線自由電子激光裝置的規劃和建設，承擔“多空間多時間尺度生物成像臺”“機器學習與虛擬現實臺”等科創中心建設重點建設工作，力爭為上海科創中心建設做出重要貢獻。

學校積極投身教育全球化，與多所國際一流大學在學生培養、教師培訓、課程共享、學術交流、合作科研等方面開展全方位務實合作，并積極拓展與國內一流大學的交流合作關系。目前學校已與芝加哥大學、麻省理工學院、加州大學伯克利分校、哈佛大學、耶魯大學、康奈爾大學、賓夕法尼亞大學、帕多瓦大學、牛津大學、德雷塞爾大學等歐美知名高校建立了良好的合作關系，在學生交流、課程開發、教師交流等方面開展項目合作，合作院校還在不斷增加。